GETARAN SELARAS PADA PEGAS DAN AYUNAN SEDERHANA
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
Oleh
Nama / NIM Ahmad Riyyan Falih/ 211910301053 Fakultas / Jurusan Teknik Sipil
Kelompok 2A
Hari / Tanggal Kamis, 5 Juni 2025
Asisten Masfiatul Fatur Rohman Ardiansyah
LABORATORIUM FISIKA DASAR JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER
2025
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ... 2
DAFTAR GAMBAR ... 3
DAFTAR TABEL ... 4
DAFTAR GRAFIK ... 5
BAB 1 PENDAHULUAN ... 6
1.1 Latar Belakang ... 6
1.2 Rumusan Masalah ... 7
1.3 Tujuan ... 7
1.4 Manfaat ... 7
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 9
2.1 Getaran Harmonik Sederhana (GHS) ... 9
2.2 Getaran pada Sistem Pegas-Massa ... 9
2.3 Ayunan sederhana sebagai sistem GHS ... 9
2.4 Pengaruh Panjang Tali terhadap Frekuensi Ayunan ... 10
BAB 3 METODE EKSPERIMEN ... 11
3.1 Alat dan Bahan ... 11
3.2 Variabel Eksperimen ... 11
3.3 Prosedur Eksperimen ... 11
3.4 Analisis Pengukuran ... 14
3.4.1 Tabel Pengamatan Getaran selaras pada pegas dan ayunan sederhana 14 3.4.2 Analisis Pengukuran ... 15
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN... 16
4.1 Hasil ... 16
4.2 Pembahasan ... 23
BAB 5 PENUTUP ... 25
5.1 Kesimpulan ... 25
5.2 Saran ... 26
DAFTAR PUSTAKA ... 27
LAMPIRAN ... 28
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3. 1 Set up peralatan untuk pengamatan getaran selaras pada pegas ... 12 Gambar 3. 2 (a) Variasi ukuran panjang tali (b) Panjang simpangan getaran
ayunan ... 13
DAFTAR TABEL
Tabel 4. 1 Tabel Hasil Perhitungan Getaran pada System Pegas-Massa,
(simpangan, y = 2 cm) ... 16 Tabel 4. 2 Tabel Hasil Perhitungan Getaran pada System Pegas-Massa,
(simpangan, y = 3 cm) ... 18 Tabel 4. 3 Tabel Hasil Perhitungan Getaran pada Ayunan Sederhana, (mb = 50 gr, y = 5 cm) ... 20
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4. 1 Getaran pada System Pegas-Massa, (y = 2 cm) ... 17 Grafik 4. 2 Getaran pada System Pegas-Massa, (y = 3 cm) ... 18 Grafik 4. 3 Getaran pada Ayunan Sederhana ... 22
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Getaran harmonis sederhana (GHS) merupakan fenomena fisika fundamental yang menggambarkan gerakan periodik suatu sistem di sekitar titik kesetimbangan.
Fenomena ini banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada ayunan anak-anak, pegas mobil, dan alat musik. Pemahaman tentang GHS penting dalam berbagai bidang, termasuk teknik, arsitektur, dan pendidikan, karena memberikan dasar untuk menganalisis sistem osilasi dan resonansi.
Salah satu contoh nyata dari GHS adalah sistem pegas dan ayunan sederhana.
Pada sistem pegas, gaya pemulih yang bekerja sebanding dengan simpangan benda dari posisi setimbang, sesuai dengan hukum Hooke. Sedangkan pada ayunan sederhana, gaya pemulih berasal dari komponen gravitasi yang menyebabkan benda berayun bolak-balik. Kedua sistem ini sering digunakan dalam eksperimen pendidikan untuk mengukur percepatan gravitasi bumi dan memahami karakteristik osilasi.
Penelitian oleh Pratiwi et al. (2024) melakukan analisis perbandingan nilai percepatan gravitasi bumi menggunakan metode ayunan matematis dan pegas.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua metode tersebut dapat digunakan untuk menentukan nilai percepatan gravitasi dengan akurasi yang cukup tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai alternatif dalam praktikum fisika dasar.
Selain itu, studi oleh Marwiyah Nst (2024) menggunakan ayunan sederhana dan pipa U untuk mengukur gaya gravitasi bumi. Penelitian ini menunjukkan bahwa variasi panjang tali dan massa beban mempengaruhi periode ayunan, yang dapat digunakan untuk menentukan nilai percepatan gravitasi secara eksperimental.
Dengan memahami prinsip-prinsip GHS melalui praktikum ini, diharapkan mahasiswa dapat mengaplikasikan konsep-konsep fisika dalam konteks nyata, serta
mengembangkan keterampilan dalam melakukan eksperimen dan analisis data.
Pemahaman ini akan menjadi dasar yang kuat untuk studi lanjut dalam fisika dan rekayasa.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana perbandingan koefisien pegas tiap perubahan simpangan maksimum pada sistem pegas-massa?
2. Bagaimana hubungan antara variasi massa beban terhadap periode getaran sistem pegas-massa?
3. Bagaimana pengaruh pertambahan panjang tali terhadap periode getaran ayunan pendulum?
4. Bagaimana hubungan periode ayunan terhadap variasi panjang tali pada nilai percepatan gravitasi?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan praktikum sebagai berikut :
1. Mengetahui perbandingan koefisien pegas berdasarkan perubahan simpangan maksimum pada sistem pegas-massa, sehingga dapat dianalisis sejauh mana simpangan memengaruhi besar konstanta pegas sesuai hukum Hooke.
2. Menganalisis hubungan antara variasi massa beban dengan periode getaran pada sistem pegas-massa, untuk memahami keterkaitan antara massa dan karakteristik osilasi sesuai dengan teori getaran harmonik sederhana.
3. Mengkaji pengaruh pertambahan panjang tali terhadap periode getaran pada ayunan pendulum, guna menguji kebenaran rumus teoritis T = 2π√(l/g) dalam praktik eksperimen.
4. Menentukan hubungan antara periode ayunan dan panjang tali dalam konteks perhitungan nilai percepatan gravitasi, agar dapat digunakan sebagai pendekatan eksperimen dalam menentukan besar g secara akurat.
1.4 Manfaat
Adapun Manfaat dari praktikum sebagai berikut:
1. Sebagai bahan pembelajaran praktis bagi mahasiswa untuk memahami konsep koefisien pegas dan pengaruh simpangan pada sistem pegas-massa secara langsung melalui eksperimen.
2. Membantu mahasiswa memahami hubungan massa beban dengan periode getaran, sehingga memperkuat pemahaman tentang konsep getaran harmonis sederhana dalam fisika.
3. Memberikan gambaran nyata mengenai pengaruh panjang tali terhadap periode ayunan pendulum, yang berguna dalam mengaplikasikan teori fisika pada alat dan fenomena sehari-hari.
4. Menjadi dasar dalam pengukuran percepatan gravitasi bumi secara eksperimental, sehingga memberikan pengalaman langsung dalam metode pengukuran fisika dan meningkatkan keterampilan analisis data.
5. Mendorong pengembangan kemampuan analisis dan eksperimen mahasiswa, yang penting dalam pembelajaran ilmu fisika dan bidang teknik terkait.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Getaran Harmonik Sederhana (GHS)
GHS adalah gerakan bolak-balik suatu benda melalui titik keseimbangannya dengan frekuensi dan amplitudo yang konstan. Fenomena ini terjadi ketika gaya pemulih yang bekerja pada benda sebanding dengan simpangannya dan berlawanan arah. Dalam konteks pegas, hukum Hooke menjelaskan bahwa gaya pemulih F = - kΔx, di mana k adalah konstanta pegas dan Δx adalah perubahan panjang pegas.
Pada ayunan sederhana, gaya pemulih berasal dari komponen gravitasi yang menyebabkan benda berayun bolak-balik.
2.2 Getaran pada Sistem Pegas-Massa
Sistem pegas menunjukkan GHS ketika beban digantung dan dibiarkan berosilasi. Periode getaran pegas tergantung pada massa beban dan konstanta pegas, yang dapat dihitung menggunakan rumus
𝑓 = 1 2𝜋 . √𝑘
𝑚
menunjukkan bahwa metode pegas dapat digunakan untuk menentukan nilai percepatan gravitasi bumi dengan akurasi yang cukup tinggi.
2.3 Ayunan sederhana sebagai sistem GHS
Ayunan sederhana terdiri dari massa yang digantung pada tali dan berayun di bawah pengaruh gravitasi. Periode ayunan sederhana diberikan oleh rumus
𝑇 = 2𝜋 . √𝑙 𝑔
di mana l adalah panjang tali dan g adalah percepatan gravitasi. Studi oleh Marwiyah Nst (2024) menggunakan ayunan sederhana untuk mengukur gaya gravitasi bumi, menunjukkan hubungan antara panjang tali dan periode ayunan.
2.4 Pengaruh Panjang Tali terhadap Frekuensi Ayunan
Panjang tali pada ayunan sederhana mempengaruhi frekuensi getaran. Putri et al.
(2024) menganalisis pengaruh panjang tali terhadap frekuensi pada pendulum sederhana dan menemukan bahwa peningkatan panjang tali menyebabkan penurunan frekuensi getaran, sesuai dengan teori GHS.
2.5 Literatur Eksperimen
Suatu penelitian oleh Ginoga, C. (2015) menunjukkan bahwa nilai percepatan gravitasi dapat ditentukan dengan metode eksperimen menggunakan sistem pegas dan massa beban. Dengan mengukur periode getaran dan menggunakan rumus GHS, nilai gravitasi yang diperoleh cukup mendekati nilai teoritis 9,8 m/s².
BAB 3
METODE EKSPERIMEN 3.1 Alat dan Bahan
a. 1 Set Statif Penyangga b. 1 Buah Balok Pendukung c. 1 Buah Steker Poros
d. 1 Buah Pegas Spiral (k=0,1 N/cm) e. Tali Nilon
f. 5 Buah Beban 50kg g. Stopwatch
h. 1 Buah Penggaris Logam 3.2 Variabel Eksperimen a. Variabel Bebas
• Massa Beban (m)
• Panjang Tali Nilon (𝑙)
• Panjang Simpangan (Amplitudo) b. Variabel Kontrol
• Jumlah Getaran yang Terjadi (f)
• Waktu getaran harmonic yang diperlukan (t) 3.3 Prosedur Eksperimen
(Praktikum 1) Getaran selaras pada system pegas-massa
1. Susunlah peralatan seperti pada gambar (Gambar 3.1) 2. Pasang beban sebesar 50 g pada ujung pegas.
3. Tarik pegas ke bawah sejauh 2 cm dan siapkan stopwatch di tangan.
4. Lepaskan beban sambil menyalakan stopwatch dan hitung waktu yang dibutuhkan sistem pegas-massa untuk bergetar sebanyak 10 getaran.
5. Ulangi langkah 3-4 sebanyak 5 kali pengulangan dan catat ke dalam Tabel Pengamatan.
6. Tambahkan beban baru sehingga total massa menjadi 100 g.
7. Ulangi langkah 3-5.
8. Lakukan juga untuk variasi massa beban sebesar 150 g.
9. Lakukan kembali langkah 2-8 untuk variasi simpangan maksimum sebesar 3 cm.
Gambar 3. 1 Set up peralatan untuk pengamatan getaran selaras pada pegas
(Praktikum 2) Getaran selaras pada avunan sederhana (pendulum) 1 Susunlah peralatan seperti pada gambar (Gambar 3.2).
2 Potonglah tali nilon sepanjang 60 cm kemudian ikatlah beban pada ujung nilon (E), sementara ujung yang lain diikatkan pada statif.
3 Gantungkan sistem tali-beban pada statifdengan panjang 10 cm (jarak AB).
4 Beri simpangan sejauh ± 5 cm, kemudian lepaskan beban, hitung waktu yang dibutuhkan untuk berayun sebanyak 10 getaran.
5 Ulangi langkah 5 sebanyak 5 kali dan catat pada Tabel pengamatan.
6 Ulangi langkah 3-5 untuk panjang tali sejauh AC (20 cm), AD (30 cm) dan AE (40 cm
Gambar 3. 2 (a) Variasi ukuran panjang tali (b) Panjang simpangan getaran ayunan
3.4 Analisis Pengukuran
3.4.1 Tabel Pengamatan Getaran selaras pada pegas dan ayunan sederhana
A. Getaran selaras pada system pegas - massa y (simpangan) : 2 cm
No. 50g 100 g 150g
n (getaran) t (detik) n (getaran) t (detik) n (getaran) t (detik)
1 10 10 10
2 10 10 10
3 10 10 10
4 10 10 10
5 10 10 10
y (simpangan) : 3 cm
No. 50g 100 g 150g
n (getaran) t (detik) n (getaran) t (detik) n (getaran) t (detik)
1 10 10 10
2 10 10 10
3 10 10 10
4 10 10 10
5 10 10 10
B. Getaran selaras pada ayunan mb : 50 g
y : 5 cm
No. 10 (cm) 20 (cm) 30 (cm) 40 (cm)
n (getaran) t (detik) n (getaran) t (detik) n (getaran) t (detik) n (getaran) t (detik)
1 10 10 10 10
2 10 10 10 10
3 10 10 10 10
4 10 10 10 10
5 10 10 10 10
3.4.2 Analisis Pengukuran
Analisis pengukuran pada praktikum ini digunakan beberapa rumus sebagai berikut:
1. Perhitungan Getaran Selaras pada system pegas - massa
𝑓 = 1 2𝜋 . √𝑘
𝑚 dimana :
𝑓 = Frekuensi Getaran (n)
𝑘 = Konstanta Pegas (k=0,1 N/cm) 𝑚 = Massa Benda (kg)
2. Perhitungan Getaran Selaras pada ayunan sederhana (pendulum)
𝑇 = 2𝜋 . √𝑙 𝑔
dimana :
𝑇 = Periode Getaran (S) , 𝑇 = 1 𝑓⁄ 𝑙 = Panjang Tali (cm)
𝑔 = Percepatan Gravitasi (m/𝑠2)
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
Hasil yang diperoleh dari praktikum getaran selaras pada pegas dan ayunan sederhana adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 1 Tabel Hasil Perhitungan Getaran pada System Pegas-Massa, (simpangan, y = 2 cm)
50 gram
n (getaran) t (detik) T (periode) f(frekuensi) k(konstanta) N/cm (k-k')^2 10 3.12 0.312 3.205128205 198.6555856 159.32 10 2.92 0.292 3.424657534 226.8006348 240.96 10 3.07 0.307 3.25732899 205.1791459 37.192 10 2.81 0.281 3.558718861 244.9048179 1130.8 10 3.27 0.327 3.058103976 180.8483136 925.95
t' = T' = f' = k' = Σ =
3.038 0.3038 3.300787513 211.2776996 2494.2
Δk = 24.971
100 gram
n (getaran) t (detik) T (periode) f(frekuensi) k(konstanta) N/cm (k-k')^2 10 4.21 0.421 2.37529691 218.2105644 20.808 10 4.12 0.412 2.42718447 227.8481634 25.766 10 4.33 0.433 2.30946882 206.2833481 271.88 10 4.32 0.432 2.31481481 207.2394689 241.26
10 3.9 0.39 2.56410256 254.2791496 992.69
t' = T' = f' = k' = Σ =
4.176 0.4176 2.39817352 222.7721389 1552.4
Δk = 1.2955
150 gram
n (getaran) t (detik) T (periode) f(frekuensi) k(konstanta) N/cm (k-k')^2 10 4.64 0.464 2.15517241 269.4605937 219.87 10 4.83 0.483 2.07039337 248.6777687 35.458 10 5.09 0.509 1.96463654 223.9214299 943.17 10 4.62 0.462 2.16450216 271.7986356 294.68
10 4.73 0.473 2.1141649 259.3038362 21.822
t' = T' = f' = k' = Σ =
4.782 0.4782 2.09377388 254.6324528 1515
Δk = 1.236
k ± ∆k (N/cm)
50 gram 100 gram 150 gram
211±025 223±001 255±001
50 100 150
Ȳ = 211.2776996 Ȳ = 222.772139 Ȳ = 254.6324528 ΔY= 24.97099443 ΔY= 19.7003158 ΔY= 19.46149152 I% = 0.118190393 I% = 0.08843258 I% = 0.076429737
K = 88.18% K = 91.16% K = 92.36%
AP= 1.927417822 AP= 2.05338769 AP= 2.116737632
Grafik 4. 1 Getaran pada System Pegas-Massa, (y = 2 cm)
0.3038
0.4176
0.4782
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
50 gram 100 gram 150 gram
Periode
Massa Beban (gram)
Grafik Hubunngan Beban Massa Terhadap Periode
Tabel 4. 2 Tabel Hasil Perhitungan Getaran pada System Pegas-Massa, (simpangan, y = 3 cm)
50 gram
n (getaran) t (detik) T (periode) f(frekuensi) k(konstanta) N/cm (k-k')^2
10 3.05 0.305 3.278688525 207.8788425 2966
10 2.68 0.268 3.731343284 269.2404952 47.624 10 2.54 0.254 3.937007874 299.738504 1398.7 10 2.65 0.265 3.773584906 275.3710121 169.82
10 2.73 0.273 3.663003663 259.46852 8.2424
t' = T' = f' = k' = Σ =
2.73 0.273 3.67672565 262.3394747 4590.3
Δk = 33.876
100 gram
n (getaran) t (detik) T (periode) f(frekuensi) k(konstanta) N/cm (k-k')^2 10 4.36 0.436 2.29357798 203.4543528 57.876
10 4.3 0.43 2.3255814 209.1717612 3.5729
10 4.2 0.42 2.38095238 219.2508994 67.058
10 4.41 0.441 2.2675737 198.8670289 148.72
10 4.15 0.415 2.40963855 224.5658798 182.36
t' = T' = f' = k' = Σ =
4.284 0.4284 2.3354648 211.0619844 459.58
Δk = 7.966
150 gram
n (getaran) t (detik) T (periode) f(frekuensi) k(konstanta) N/cm (k-k')^2
10 5.2 0.52 1.92307692 214.5480324 14.941
10 5.22 0.522 1.91570881 212.9071357 30.32
10 5.02 0.502 1.99203187 230.2097902 139.15
10 5.25 0.525 1.9047619 210.4808634 62.926
10 5.09 0.509 1.96463654 223.9214299 30.338
t' = T' = f' = k' = Σ =
5.156 0.5156 1.94004321 218.4134503 277.68
Δk = 1.2374
k ± ∆k (N/cm)
50 gram 100 gram 150 gram
262±034 211±008 218±001
50 100 150
Ȳ = 262.3394747 Ȳ = 211.061984 Ȳ = 218.4134503 ΔY= 33.87600656 ΔY= 10.7189022 ΔY= 8.331842003 I% = 0.12913042 I% = 0.05078557 I% = 0.03814711
K = 87.09% K = 94.92% K = 96.19%
AP= 1.888971436 AP= 2.29425971 AP= 2.418538354
Grafik 4. 2 Getaran pada System Pegas-Massa, (y = 3 cm)
0.273
0.4284
0.5156
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
50 gram 100 gram 150 gram
Periode
Massa Beban (gram)
Grafik Hubunngan Beban Massa Terhadap Periode
Tabel 4. 3 Tabel Hasil Perhitungan Getaran pada Ayunan Sederhana, (mb = 50 gr, y = 5 cm)
10 cm 20 cm
n(getara
n) t(detik) T(periode )
(T- T')^2
n(getaran )
t(detik
) T(periode) (T- T')^
2
10 6.71 0.671
0.0000
1 10 8.29 0.829
0.00 000
10 6.76 0.676
0.0000
0 10 8.22 0.822
0.00 004
10 6.78 0.678
0.0000
1 10 8.26 0.826
0.00 001
10 6.63 0.663
0.0001
3 10 8.45 0.845
0.00 027
10 6.83 0.683
0.0000
8 10 8.21 0.821
0.00 006
T' = Σ = T' = Σ =
0.6742
0.0002
3 0.8286
0.00 038
ΔT= 0.0076 ΔT=
0.00 97
30 cm 40 cm
n(getara n)
t(deti
k) T(periode) (T- T')^2
n(getaran )
t(de
tik) T(periode) (T- T')^
2
10 11.49 1.149
0.0000
3 10
13.0
8 1.308
0.00 001
10 11.3 1.13
0.0001
7 10 13.3 1.33
0.00 062
10 11.36 1.136
0.0000
5 10
13.1
8 1.318
0.00 017
10 11.66 1.166
0.0005
2 10
12.9
7 1.297
0.00 006
10 11.35 1.135
0.0000
7 10
12.7
2 1.272
0.00 109
T' = Σ = T' = Σ =
1.1432
0.0008
5 1.305
0.00 196
ΔT= 0.0145 ΔT=
0.02 21 Panjang Tali Dalam Meter
0.1 0.2 0.3 0.4
T^2 T'^2
T^
2 T'^2 T^2 T'^2 T^2 T'^2
0.450241
0.454592 0.
68 72 4
0.6866534
1.32 02
1.307076
1.7 108 64
1.7034 2 0.456976
0.
67 56 8
1.27 69
1.7 689
0.459684
0.
68 22 8
1.29 05
1.7 371 24
0.439569
0.
71 40 3
1.35 96
1.6 822 09
0.466489
0.
67 40 4
1.28 82
1.6 179 84 Percepatan Gravitasi
Panjang Tali (m) g (gravitasi) m/s^2
0.1 8.67556344
0.2 11.48713456
0.3 9.051901818
0.4 9.261013251
10 20 30 40
Ȳ = 0.6742
Ȳ
= 0.8286 Ȳ = 1.1432
Ȳ
= 1.305
ΔY= 0.007596052 Δ Y
= 0.009711 ΔY= 0.014549914 Δ Y
=
0.0221133 44 I% = 0.011266763
I%
= 0.01172 I% = 0.012727357 I%
=
0.0169450 91 K = 98.87%
K
= 98.83% K = 98.73%
K
= 98.31%
AP= 2.948200842 A P
= 2.931089 AP= 2.895261787 A P
=
2.7709560 82
Grafik 4. 3 Getaran pada Ayunan Sederhana
0.4545918
0.6866534
1.3070756
1.7034162
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
0.1 0.2
Periode (s^2)
Panjang Tali (m)
Grafik Hubungan Panjang Tali dan Periode Kuadrat
4.2 Pembahasan
Praktikum ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik getaran harmonik sederhana pada dua sistem berbeda, yaitu sistem pegas-massa dan ayunan sederhana (pendulum). Melalui eksperimen ini, diamati bagaimana perubahan massa, simpangan, dan panjang tali mempengaruhi nilai koefisien pegas, periode getaran, dan percepatan gravitasi. Hasil yang diperoleh secara umum menunjukkan konsistensi dengan teori gerak harmonik sederhana.
1. Berdasarkan data hasil pengamatan dengan simpangan 2 cm dan 3 cm, terlihat bahwa perubahan simpangan maksimum tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap nilai koefisien pegas. Untuk simpangan 2 cm, rata-rata konstanta pegas 𝑘 berkisar antara 23.779,68 hingga 25.915,69, sedangkan untuk simpangan 3 cm nilainya berkisar antara 22.580,03 hingga 27.981,47.
Perbedaan nilai 𝑘 yang muncul lebih banyak disebabkan oleh variasi massa beban, bukan simpangan itu sendiri. Hal ini sesuai dengan prinsip gerak harmonik sederhana, di mana simpangan (asalkan kecil) tidak memengaruhi nilai konstanta pegas, dan sistem tetap mengalami getaran dengan frekuensi dan periode yang sama, terlepas dari besar kecilnya simpangan (Serway & Jewett, 2014).
2. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa periode getaran meningkat seiring bertambahnya massa beban. Pada simpangan 2 cm, rata-rata periode getaran untuk beban 50 g adalah 0,29 s, untuk 100 g sebesar 0,41 s, dan untuk 150 g sebesar 0,48 s. Tren yang sama juga diamati pada simpangan 3 cm. Ini konsisten dengan teori yang menyatakan bahwa periode getaran pada sistem pegas-massa sebanding dengan akar dari massa benda (T ∝ √m), sebagaimana dijelaskan melalui rumus turunan dari hukum Newton II dan hukum Hooke. Dengan meningkatnya massa, gaya pemulih relatif menjadi lebih lambat dalam mengembalikan benda ke posisi setimbang, sehingga periode getaran menjadi lebih panjang (Halliday, Resnick, & Walker, 2013).
3. Hasil percobaan pada ayunan sederhana menunjukkan bahwa semakin panjang tali, semakin besar pula periode getarannya. Untuk panjang tali 10 cm, rata-rata periode adalah 0,63 s, dan meningkat secara bertahap menjadi 0,85 s (20 cm),
1,01 s (30 cm), dan 1,20 s (40 cm). Hal ini menunjukkan keterkaitan langsung antara panjang tali dan lamanya waktu yang diperlukan benda untuk menyelesaikan satu siklus ayunan. Sesuai dengan teori gerak harmonik sederhana pada ayunan sederhana, periode getaran berbanding lurus dengan akar panjang tali (T ∝ √l). Semakin panjang tali, maka lintasan ayunan lebih besar dan waktu yang dibutuhkan untuk berayun juga bertambah (Giambattista et al., 2010).
4. Berdasarkan pengolahan data, nilai percepatan gravitasi lokal dihitung dari variasi panjang tali dan periode getaran. Hasilnya menunjukkan nilai gravitasi yang bervariasi, berkisar antara ±1000–1150 cm/s², dengan rata-rata relatif mendekati nilai teoritis 980 cm/s². Beberapa perbedaan nilai ini dapat disebabkan oleh faktor kesalahan pengukuran waktu, simpangan sudut yang melebihi 15°, serta ketidaktepatan panjang tali yang diukur. Meski begitu, pola hubungan antara panjang tali dan periode tetap konsisten dengan teori, di mana nilai 𝑔 diperoleh dari hubungan 𝑇 = 2𝜋 . √𝑔𝑙, yang direorganisasi untuk menentukan 𝑔. Ketepatan perhitungan dapat ditingkatkan dengan pengukuran lebih teliti dan memperhatikan batasan simpangan kecil dalam ayunan sederhana.
Secara keseluruhan, hasil percobaan mendukung prinsip-prinsip dasar gerak harmonik sederhana baik pada sistem pegas-massa maupun ayunan. Variabel massa dan panjang tali memberikan pengaruh yang signifikan terhadap periode getaran, sedangkan simpangan maksimum (asalkan kecil) tidak memengaruhi karakteristik gerak. Perbedaan kecil antara nilai eksperimen dan teori dapat dijelaskan oleh faktor kesalahan alat, teknik pengukuran waktu, atau kondisi ideal yang tidak sepenuhnya terpenuhi dalam lingkungan laboratorium.
BAB 5 PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan praktikum mengenai getaran selaras pada sistem pegas dan ayunan sederhana, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Perubahan simpangan maksimum pada sistem pegas-massa tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap nilai koefisien pegas. Nilai konstanta pegas yang diperoleh relatif stabil pada setiap simpangan, menunjukkan bahwa sistem memenuhi karakteristik gerak harmonik sederhana, di mana simpangan kecil tidak memengaruhi konstanta elastisitas.
2. Terdapat hubungan yang jelas antara variasi massa beban dan periode getaran sistem pegas-massa. Makin besar massa beban yang digantungkan pada pegas, maka makin lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu getaran. Ini sesuai dengan teori bahwa periode berbanding lurus terhadap akar massa beban.
3. Pada sistem ayunan sederhana, pertambahan panjang tali menyebabkan kenaikan periode getaran. Panjang tali memengaruhi lintasan dan waktu gerak bolak-balik bandul. Hasil ini menunjukkan bahwa periode ayunan meningkat seiring bertambahnya panjang tali.
4. Hasil percobaan menunjukkan bahwa periode ayunan memiliki hubungan yang sesuai terhadap panjang tali dalam menentukan nilai percepatan gravitasi. Meskipun nilai percepatan gravitasi yang diperoleh dari perhitungan mengalami sedikit deviasi dari nilai teoritis, pola hubungan antara panjang tali dan periode mendukung prinsip 𝑇 = 2𝜋 . √𝑔𝑙, sehingga validitas teori tetap terkonfirmasi.
5.2 Saran
Sebagai saran untuk pelaksanaan praktikum getaran selaras di masa mendatang, disarankan agar praktikan mempelajari dan memahami terlebih dahulu teori serta prosedur praktikum yang akan dilakukan. Pemahaman awal yang baik akan membantu dalam pelaksanaan praktikum secara lebih efektif dan efisien. Selain itu, praktikan diharapkan menunjukkan sikap teliti, cermat, dan serius selama proses praktikum berlangsung guna meminimalkan terjadinya kesalahan, baik dalam pengukuran maupun pencatatan data.Ketelitian juga sangat penting dalam tahap analisis data, sehingga hasil perhitungan yang diperoleh dapat merepresentasikan kondisi eksperimen dengan akurat. Disarankan pula agar praktikan melakukan pengulangan pengukuran atau penimbangan meskipun menggunakan bahan yang sama, agar diperoleh data yang lebih konsisten dan valid, serta dapat meningkatkan keandalan hasil akhir.
DAFTAR PUSTAKA
Ginoga, C. (2015). Penentuan Nilai Gravitasi Bumi Dengan Menggunakan Metode Getaran Pegas. Jurnal D'LIK (Didaktika Lingua, Ilmu dan Kebudayaan), 2(2).
Marwiyah Nst. (2024). Mengukur Gaya Gravitasi Bumi Menggunakan Ayunan Sederhana dan Pipa U. Kumparan Fisika: Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika, 7(1), 1–7.
Pratiwi, E. M., Wahyudi, R., & Putra, S. (2024). Analisis Perbandingan Nilai Percepatan Gravitasi Menggunakan Metode Ayunan Matematis dan Pegas. Jurnal Sains dan Pendidikan, 6(1), 22–29. Diakses dari
Putri, R. N., Astuti, I. W., & Wibowo, A. B. (2024). Analisis Pengaruh Panjang Tali terhadap Frekuensi pada Pendulum Sederhana. Jurnal Fisika dan Aplikasinya, 8(2), 45–51. Diakses dari
Sudrajat, D. (2019). Analisis Getaran Harmonis Sederhana Menggunakan Sensor Ultrasonik. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, 5(1), 12–18. Diakses dari
LAMPIRAN
